Расчет водоизмещения производится с помощью уравнения масс следующего вида:
D – искомое водоизмещение судна.
-
измеритель массы корпуса оборудованного;
-
измеритель массы запаса водоизмещения;
-
скорость хода судна в полном грузу на
тихой, глубокой воде;
-
адмиралтейский коэффициент;
-
измеритель массы механизмов (энергетической
установки);
-
коэффициент, учитывающий дополнительное
топливо, масло, питательную воду;
-
коэффициент морского запаса;
-
удельный расход топлива;
-
автономность; час.
-
грузоподъемность;
-
масса экипажа;
DW – дедвейт;
-
масса переменных жидких грузов.
Измеритель массы корпуса оборудованного рассчитывается по прототипу: проект 17310.
,
.
Плотность
морской воды -
;
Длина расчетная, L – 93.5 м;
Ширина, B – 13.4 м;
Осадка, T – 4.6 м;
Масса
корпуса оборудованного прототипа равна:
т.
.
Измеритель
массы запаса водоизмещения на данной
стадии проектирования принимается
равным в пределах от 0.01 до 0.025. Примем
.
Подсчитаем коэффициент А из уравнения масс:
Коэффициент В :
Адмиралтейский коэффициент Ca рассчитывается по прототипу формулой:
Скорость
прототипа
= 11 узлов. Данные по скорости прототипа
приведены при осадкеТ
= 4.6 м.
Мощность главного двигателя составляет Ne = 1740 кВт.
Измеритель
массы механизмов равен (масса механизмов
прототипа равна
т)
Коэффициенты дополнительного топлива и морского запаса принимаются равными:
Удельный расход топлива равен:
Автономность судна в часах t равна:
Коэффициент уравнения масс B равен:
Масса экипажа и запасов равна:
-
масса экипажа;
-
масса провизии;
-
масса пресной воды;
-
масса пищевых и твердых отходов.
Масса экипажа: т.
-
число членов экипажа,
Масса запасов провизии: т.
А - автономность (сутки), А =15
Масса пресной воды: т.
Масса пищевых и твердых отходов: т.
Масса сточно-фановых и подсланевых вод равна:
Коэффициент уравнения масс С равен:
Уравнение масс проектируемого судна представлено в виде:
Решение уравнения находим итерационным способом по формуле:
D = 4350 т.
В качестве контроля найденного водоизмещения, водоизмещение проверяем по коэффициентам утилизации.
т.
Разница в определении водоизмещения двумя способами составляет 5%.
Для дальнейших расчетов принимается водоизмещение D = 4350 т.
2.2 Определение главных размерений в первом приближении
Главные размерения в первом приближении рассчитываются с помощью уравнения плавучести
,
где
-
плотность морской воды;
-
коэффициент полноты водоизмещения;
L , B , T – длина, ширина и осадка судна по КВЛ
Для
решения этого уравнения необходимо
задать дополнительные параметры:
,
которые в первом приближении принимаем
такими же как и у прототипа.
Тогда осадка судна определится по формуле:
м.
Ширина
судна равна:
м
Длина
судна равна:
м
Высота
борта проектируемого судна вычисляется
по формуле:
Соотношение главных размерений судна по возможности для I ограничен-ного района плавания не должны выходить за пределы:
;
Проконтролируем коэффициент полноты водоизмещения по скоростному режиму судна.
Коэффициент
полноты водоизмещения для сухогрузных
судов должен укладываться в диапазон
Так как коэффициент полноты водоизмещения укладывается в рекомендуемый диапазон, то для дальнейшего проектирования принимаем δ= 0.835
Для дальнейших расчетов ширина судна принимается равной: B = 12.8 м.
С учетом округления длина проектируемого судна принимается равной:
м.
Фактическая высота надводного борта судна м.
Минимально
возможная высота надводного борта равна
м.
Высота борта удовлетворяет правилам о грузовой марке, в отношении высоты надводного борта.
Коэффициенты полноты корпуса показаны на рис. 2.5.
Коэффициент полноты ВЛ α – отношение площади ватерлинии к площади описанного прямоугольника:
где S ВЛ – площадь ватерлинии.
Коэффициент полноты мидель – шпангоута β – отношение погруженной площади мидель – шпангоута к площади описанного прямоугольника:
Рис. 2.5. Коэффициенты полноты: а – площади ватерлинии;
б – площади мидель-шпангоута; в – водоизмещения
Коэффициент общей полноты δ – отношение объема подводной части судна V к объему описанного параллелепипеда:
.
(2.3)
Коэффициент вертикальной полноты χ – отношение объема подводной части судна к объему цилиндра, площадь основания которого равна площади ватерлинии (S ), а высота – осадке судна (T ):
или
или
(2.4)
Коэффициент продольной полноты φ – отношение объема подводной части судна к объему цилиндра, площадь основания которого равна площади мидель – шпангоута (), а высота – длине судна (L):
или
или
(2.5)
Вторые обозначения приняты в иностранной литературе.
Соотношение главных размерений судна
Главные размерения суднаL.В.Н и Т определяют размеры, а их соотношения дают представление о форме корпуса и характеризуют некоторые мореходные качества судна.
Отношение L/В дает представление о быстроходности судна, так как чем больше это отношение, тем быстроходнее судно.
Отношение L/Н характеризует жесткость и прочность корпуса судна, т. е. с его ростом снижается жесткость и прочность корпуса.
Отношение Н/Т характеризует степень непотопляемости судна и с его ростом непотопляемость повышается.
Отношение В/Т влияет на остойчивость и ходкость судна и с его ростом увеличивается остойчивость, но ходкость ухудшается в связи с увеличением сопротивления воды.
Характерные значения коэффициентов полноты и соотношения главных размерений приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1. Коэффициенты полноты и соотношение
Главных размерений транспортных судов
|
Типы судов |
L/В |
В/Т |
Н/Т |
L/Н |
δ |
α | |
|
Сухогрузные суда |
1,25-1,52 |
10,3-14,5 |
0,62-0,75 |
0,80-0,85 |
0,95-0,98 |
||
|
Балкеры |
1,30-1,58 |
10,5-14,5 |
0,73-0,83 |
0,78-0,88 |
0,96-0,99 |
||
|
Танкеры |
1,18-1,52 |
11,5-14,0 |
0,72-0,90 |
0,78-0, 89 |
0,98-0,99 |
||
|
Контейнеровозы |
1,35-2,1 |
9,0-14,0 |
0,60-0,70 |
0,82-0,86 |
0,95-0,98 |
||
|
Накатные суда |
1,85-2,28 |
8,2-10,5 |
0,59-0,69 |
0,82-0,88 |
0,94-0,97 |
Теоретический чертеж
Форму судна наиболее полно определяет теоретический чертеж судна – совокупность проекций сечений поверхности судна на три главные взаимно перпендикулярные плоскости судна (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Теоретический чертеж судна
В качестве главных плоскостей проекций теоретического чертежа принимают: диаметральную плоскость, основную плоскость и плоскость мидель – шпангоута.
Линии пересечения судовой поверхности плоскостями, параллельными диаметральной плоскости, называются батоксами . Линии пересечения поверхности судна плоскостями, параллельными основной плоскости, называются ватерлиниями, а линии пересечения поверхности судна плоскостями, параллельными плоскости мидель - шпангоута, – теоретическими шпангоутами.
Проекция всех этих линий на диаметральную (вертикальную) плоскость называется – «БОК». Батоксы на этой проекции изображаются без искажений, а ватерлинии и шпангоуты видны в виде прямых линий. Проекция линий пересечения на горизонтальную (основную) плоскость называется «ПОЛУШИРОТОЙ ».Ватерлинии на проекции изображаются без искажений, а батоксы и шпангоуты в виде прямых линий. Так как ватерлинии симметричны (при симметричной форме судна), то они на полушироте изображаются только по одну сторону от ДП. На полушироте изображается линия пересечения верхней палубы и борта, а также все палубы судна. Проекция всех линий пересечения на плоскость мидель - шпангоута называется «КОРПУС »(профильная проекция). На корпусе с правой стороны от ДП изображают проекцию носовых шпангоутов, а с левой стороны – кормовых. Проекции ватерлиний и батоксов изображаются в виде прямых линий.
Теоретический чертеж необходим для расчетов мореходных качеств – плавучести, остойчивости, непотопляемости, постройки корпуса судна, а также в эксплуатации – для определения размеров помещений и расстояний до отверстий в корпусе судна. Прямые линии теоретического чертежа называют «сеткой», а наклонные сечения – «рыбинами ».
При разработке теоретического чертежа судна используют масштабы уменьшения: 1:200, 1:100, 1:50, 1:20, 1:10 в зависимости от размеров судна.
При постройке судна на судоверфях некоторые участки корпуса вычерчивают в масштабе 1:1 на полу специального цеха, называемого «плазом».
ЛЕКЦИЯ №2
Геометрия судового корпуса. Главные размерения. Коэффициенты полноты. Классификация морских судов. Роль и задачи классификационных обществ.
Ограничительные поверхности и плоскости сечений корпуса судна, а также объемы почти невозможно описать математическими функциями. Поэтому для изображения формы корпуса рассекают его системой плоскостей (рис.1, 2).
Рис.1 – Система плоскостей корпуса судна
Геометрическая форма наружной поверхности корпуса судна изображается в виде теоретического чертежа (рис.3).
За плоскости проекций теоретического чертежа принимают следующие:
Основную плоскость (ОП), проходящую через средний прямолинейный участок линии киля
Диаметральную (вертикально-продольную), проходящую вдоль всего судна и условно делящую его на две симметричные части – правый и левый борт. Проекция судна на эту плоскость - бок .
Плоскость грузовой (ГВЛ) или конструктивной (КВЛ) ватерлинии, совпадающую с поверхностью спокойной воды при плавании судна по проектную осадку. Проекция судна на эту плоскость – полуширота .
Плоскость мидель-шпангоута (вертикально-поперечную), проходящую посредине расчетной длины судна и делящую его на две несимметричные части – носовую и кормовую. Проекция судна на эту плоскость - корпус .
Рис.2 - Изображение корпуса судна на теоретическом чертеже:
а - бок, b - корпус, с - полуширота, 1 - корпус носовой оконечности, 2 - диаметральная плоскость, 3 - корпус кормовой оконечности
Сечения судна плоскостями, параллельными плоскостям проекций, образуют три системы главных сечений: шпангоуты, ватерлинии и батоксы.
Рис.3 – Теоретический чертеж корпуса судна
Теоретический чертеж – основа всех судостроительных чертежей, например, положения и контура конструктивных шпангоутов (плазовый чертеж), разверток листов, а также теоретических расчетов судна (например, расчетов остойчивости и дифферента).
Главными геометрическими размерениями судна является его длина L , ширина B , высота борта H и осадка T (см. рис.4).
Длина наибольшая
- расстояние, измеренное в горизонтальной
плоскости между крайними точками носовой
и кормовой оконечностей корпуса без
выступающих частей.
Длина по
конструктивной ватерлинии
- расстояние, измеренное в плоскости
конструктивной ватерлинии между точками
пересечения ее носовой и кормовой частей
с диаметральной плоскостью.
Длина между
перпендикулярами
- расстояние, измеренное в плоскости
конструктивной ватерлинии между носовым
и кормовым перпендикулярами.
Рис.4 – Главные геометрические размерения судна
Длина по любой
ватерлинии
измеряется, как
.
Длина
цилиндрической вставки
- длина корпуса судна с постоянным
сечением шпангоута.
Ширина наибольшая
- расстояние, измеренное между крайними
точками корпуса без учета выступающих
частей.
Ширина на мидель-шпангоуте В - расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте между теоретическими поверхностями бортов на уровне конструктивной или расчетной ватерлинии.
Высота борта Н - вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте от горизонтальной плоскости, проходящей через точку пересечения килевой линии с плоскостью мидель-шпангоута, до бортовой линии верхней палубы.
Высота борта
до главной палубы
- высота борта до самой верхней сплошной
палубы.
Осадка (Т ) - вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости конструктивной или расчетной ватерлинии.
Осадка носом
и осадка кормой
и
- измеряются на носовом и кормовом
перпендикулярах до любой ватерлинии.
Средняя осадка Т ср - измеряется, от основной плоскости до ватерлинии в середине длины судна.
Носовая и кормовая седловатость h н и h к - плавный подъем палубы от миделя в нос и корму; величина подъема измеряется на носовом и кормовом перпендикулярах.
Погибь бимса h б - разница по высоте между краем и серединой палубы, измеренная в самом широком месте палубы.
Надводный борт F - расстояние, измеренное по вертикали у борта на середине длины судна от верхней кромки палубной линии до верхней кромки соответствующей грузовой марки.
Форма судна в известной мере характеризуется следующими коэффициентами полноты и соотношениями главных размерений (см. рис.5):
Рис.5 – Определение коэффициентов полноты корпуса судна
Коэффициент
общей полноты водоизмещения
- отношение объема
подводной части корпуса к объему
прямоугольного параллелепипеда с
размерами ребер
,
,
,
в который вписывается этот объем (рис.5,
а):
.
Коэффициент
полноты площади ватерлинии
- отношение площади конструктивной
(грузовой) ватерлинии
к площади описанного вокруг нее
прямоугольника со сторонами
и
(рис.5, б):
,
Коэффициент
полноты площади мидель-шпангоута
-
отношение
погруженной части площади мидель-шпангоута
к площади описанного вокруг него
прямоугольника со сторонами
и
(рис.5, в):
,
Коэффициент
вертикальной полноты
корпуса
- отношение объема подводной части
корпуса
к объему прямого цилиндра с основанием,
ограниченным обводом конструктивной
ватерлинии и образующей, равной осадке
судна
:
.
Коэффициент
продольной полноты
- отношение
объема подводной части корпуса
к объему цилиндра, основание которого
очерчено обводом мидель-шпангоута, а
длина образующих равна длине судна
:
.
Основными
соотношениями главных размерений
являются
,
,
,
,
,
а также обратные им соотношения.
Увеличивающийся поток грузов, перевозимых морским путем, стремление к снижению транспортных расходов и к максимальной загрузке имеющихся портов, разнообразие перевозимых грузов, развитие технологии судостроения, а также становящийся все более популярным туризм, - все это привело к тому, что традиционное, действовавшее еще полвека назад деление судов на пассажирские и грузовые сейчас уже не принято.
Суда классифицируются: по АКТ, по району плавания, по типу движителя и двигателя, по характеру движения и, наконец, по назначению. По АКТ различают суда полнонаборные и шельтердечные (рис. 6).
Полнонаборные суда имеют палубу, идущую от кормы до носа, которая одновременно служит палубой надводного борта и палубой переборок, так как до нее доводятся поперечные водонепроницаемые переборки (рис. 6, а). Разновидности полнонаборных судов: трехостровное, колодезное и колодезное с квартердеком. Трехостровное судно (рис. 6, b) имеет три надстройки: в корме (ют), посередине судна (средняя надстройка) у в носу (бак). Этот тип судна был распространен в период между двумя мировыми войнами. Иногда кормовую и среднюю надстройки объединяли в сплошную кормовую надстройку. При этом между кормовой надстройкой и баком образовывался так называемый колодец. Отсюда название «колодезное судно» (рис. 6, с). Объем трюмов ограничивается в корме туннелем гребного вала и формой кормовой оконечности. Для компенсации главную палубу в этом месте иногда приподнимали (рис. 6, d), обычно на половину твиндека, и возник так называемый квартердек.
а - полнонаборное судно 1 - верхняя палуба и палуба переборок; 2 - запас плавучести; 3 - переборки; 4 - твиндек
b - трехостровное судно 1 - ют; 2 - средняя надстройка; 3 - бак; 4 - главная (верхняя палуба)
с -колодезное судно 1 - верхняя палуба; 2 - удлиненный ют; 3 - колодец; 4 - бак
d - колодезное судно с квартердеком 1 - квартердек; 2 - верхняя палуба; 3 - средняя надстройка; 4 - колодец; 5 - бак
е – шельтердечное судно 1 - главная палуба и шельтердек; 2 - обмерный люк; 3 - палуба надводного борта (палуба переборок); 4 - переборки
Рис.6 – Архитектурно-конструктивные типы судов
У полнонаборных судов и их разновидностей запас плавучести определяется объемом корпуса судна между ватерлинией при максимальной осадке и палубой переборок. На рисунке заштрихованная площадь соответствует запасу плавучести полнонаборных судов. Шельтердечные суда (рис. 6, е) обладают значительно меньшим запасом плавучести, чем полнонаборные. Верхняя палуба у шельтердечных судов служит одновременно главной палубой, а палуба переборок (палуба надводного борта) расположена ниже. На верхней палубе находятся надстройки, но они при обмере судна не принимаются во внимание, так как не являются непроницаемыми и сплошными. Эти надстройки показаны на рисунке темными прямоугольниками.
По району плавания различают суда неограниченного плавания, которые иногда называют также судами дальнего плавания или морскими судами, и суда ограниченного плавания (суда прибрежного плавания, суда для плавания в морских бухтах и т. д.
По типу главного двигателя различают суда с паровым двигателем (с поршневой паровой машиной и паровой турбиной); суда с двигателем внутреннего сгорания (с двигателем внутреннего сгорания и с газовой турбиной); суда с атомным двигателем. Это разделение судов по типу двигателя является весьма грубым.
По типу движителя суда с механическим приводом различают: суда с гребными колесами (в наше время почти не встречаются; суда с гребным винтом (винт фиксированного шага и винт регулируемого шага), который может также находиться в насадке; суда со специальным движителем (крыльчатым и водометным).
Другие, менее важные принципы классификации судов - по виду применяемого материала (суда из дерева, легких сплавов, пластмассы, железобетона) и по количеству корпусов (однокорпусные, двухкорпусные – катамараны и трехкорпусные – тримараны).
С развитием судостроения все актуальнее становится классификация судов по принципу движения на воде . Различают водоизмещающие суда (к ним относится подавляющее большинство морских судов) и суда, которые поддерживаются при движении динамической силой (суда на подводных крыльях и суда на воздушной подушке).
С точки зрения эксплуатации наиболее важным является деление судов по назначению, поскольку в последнее время быстро развивается специализация судов.
По назначению различают пассажирские суда, в том числе: линейные пассажирские лайнеры, круизные и каботажные пассажирские суда (для экскурсий и круизов) и грузовые суда, в том числе универсальные для генеральных грузов, контейнеровозы, накатные суда (суда с горизонтальной грузообработкой), баржевозы, для перевозки массовых грузов, танкеры, рефрижераторные и прочие суда для перевозки специальных грузов (например, для перевозки леса, машин, сверхтяжелых грузов и т.д.).
Грузовые суда можно подразделять также по виду их эксплуатации: на линейные суда, которые курсируют между портами по расписанию, и суда нерегулярного плавания (трампы), которые ходят в зависимости от накопления партии груза.
Следует еще назвать рыболовные суда (рыболовные исследовательские, промысловые, перерабатывающие суда-фабрики и транспортные для рыбы и рыбопродуктов), а также специальные и вспомогательные суда (для гидрографических и океанологических исследований, кабельные, буксиры, ледоколы, пожарные, спасательные и др.).
Морское судоходство - перевозка людей и грузов морем - издавна связано с определенным риском. Не всегда судно было в состоянии противостоять морской стихии. И в наше время случаются не только повреждения, но и гибель судов из-за неудовлетворительных прочности, остойчивости, надежности оборудования и оснащения судна, неправильного размещения груза, ошибок в судовождении, а также вследствие пожаров, столкновений и посадок на мели. Поэтому повышение безопасности плавания судов всегда было серьезной задачей. В XVIII-ом столетии возникли первые национальные классификационные общества, которые распределили морские суда того времени - парусные - на соответствующие классы в зависимости от их мореходности. После гибели участвовавшего в гонках за «Голубую ленту» пассажирского лайнера «Титаник» в 1912 г. был проведен ряд международных конференций по безопасности судов и приняты соответствующие конвенции.
После второй мировой войны в рамках ООН была образована Межправительственная морская консультативная организация (ИМКО), в компетенцию которой входит международное сотрудничество по вопросам безопасности в области судостроения и судоходства. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1960 г. и новое Международное соглашение о грузовых марках 1966 г. признаны почти всеми правительствами судоходных государств и нашли отражение в юридических бюллетенях, правилах и т. д. Наряду с этим существуют и другие национальные правила, которые касаются безопасности судоходства и судов. Соблюдение правил постройки судов, которые содержатся в вышеназванных договорах и соглашениях, контролируется национальными классификационными или другими государственными органами.
Так как безопасность судна зависит главным образом от его прочности, остойчивости, надежности оборудования и оснащения, страховые общества при заключении договора определяют характеристики и состояние судна. Для того чтобы не ошибиться, страховые общества в прошлом держали на службе собственных экспертов, которые должны были судить о техническом состоянии судов. Возникшие позже объединения экспертов разделили все суда на классы в зависимости от их мореходности и присвоили каждому классу определенный знак. Первый печатный перечень, в котором определенными символами были обозначены характеристики судов, появился в 1764 г. в Англии - он был издан Регистром Ллойда. Это классификационное общество возникло в 1760 г. и наряду с французским Бюро Веритас, основанным в 1828 г., является старейшим. Все страны с развитым судоходством имеют собственные национальные классификационные организации, которые на основе опыта постройки и эксплуатации судов издают Правила их классификации, постройки и обеспечения безопасности судов.
Основные задачи классификационных обществ:
Разработка и издание Правил;
Проверка классификационной документации (чертежей) на новых и переоборудованных судах;
Приемка судов на верфях и надзор за постройкой новых судов, а также за ремонтом и переоборудованием старых;
Классификация и классификационные (ревизионные) осмотры судов, находящихся в эксплуатации;
Регистрация судов в судовом Регистре.
Издание Правил необходимо для того, чтобы информировать пароходства, проектные бюро и судостроительные верфи об условиях классификации. В них содержатся требования к материалам, размеры и условия изготовления деталей корпуса судна, правила монтажа механических и электрических установок, технология выполнения сварки и клепки, правила по оборудованию и оснащению, обеспечению необходимой остойчивости и защиты от пожаров. Кроме того, издаются Правила для особых типов судов и установок (танкеров, рудовозов и судов для массовых грузов, яхт, трюмных холодильных установок и т. д.). Существуют Правила, которые относятся к безопасности эксплуатации и движения судов, такие как Правила по обеспечению непотопляемости, Правила содержания радио-, теле- и навигационных установок, Предписания или рекомендации по размещению грузов - зерна, руды и т. д. Объем правил, публикуемых классификационными организациями, зависит от возложенных на них задач и данных им прав.
При проведении надзора за постройкой на верфи и классификации судов классификационные органы исходят из соответствующей документации. В документах (чертежах, расчетах, описаниях) должны содержаться все данные, которые необходимы для оценки прочности и надежности судна в целом или отдельных установок и частей оборудования. Постройку новых и переоборудуемых старых судов можно производить только после утверждения всей необходимой для этого документации.
При классификации судна исходят из того, что его корпус, установки, оборудование и устройства должны соответствовать требованиям, имеющим юридическую силу. Класс присваивается судну на несколько лет, если оно находится в удовлетворительном состоянии. На судне проводятся регулярные классификационные осмотры - ревизии. Обычно суда осматриваются раз в год на плаву с целью подтверждения класса и каждые 3-5 лет в доке для обновления класса. От этого правила бывают отклонения: суда с более сильным износом и старые, которые уже не имеют наивысшего класса, осматриваются через более короткие промежутки времени. Пассажирские суда раз в год, а грузовые и прочие морские суда один раз между двумя осмотрами по обновлению класса подвергаются осмотру днища в доке. Наряду с этими регулярными ревизиями проводятся также особые ревизии после аварии, пожара или другого повреждения судна.
Классификация судна подтверждается:
Присвоением ему класса;
Составлением аттестата класса судна (сертификата) и других документов, а также передачей их владельцу судна (судовладельцу, капитану).
Список судов, которым присвоен класс Регистра, ежегодно публикуется классификационными обществами.
С ростом интенсивности судоходства увеличилось также количество морских катастроф, в результате которых гибнут люди и большие материальные ценности. К причинам многих несчастных случаев следует отнести неудовлетворительное состояние предохранительных устройств, недостаточную прочность и неполноценное оборудование судов, а также слабую профессиональную подготовку членов экипажей. Поэтому морские страны договорились о минимальных требованиях, которые должны предъявляться к судам в отношении их безопасности. Первое соглашение 1914 года было в 1929 г. заменено Лондонской конвенцией об охране человеческой жизни на море (СОЛАС 1929), которая в 1948 и в 1960 гг. переиздавалась. Новые изменения были разработаны конференцией, проведенной в 1972 г. СОЛАС содержит требования, которые обязательны для всех судов (за исключением военных) государств - участников договора.
Эти требования в основном касаются:
Текущих осмотров и проверок судов, включая машинные установки, устройства и оборудование, а также составления свидетельств о безопасности;
Конструкции судна в отношении разделения корпуса пассажирских судов переборками и остойчивости поврежденных судов;
Выполнения и установки переборок пиков и машинного отделения, туннеля гребного вала, двойного дна;
Закрытия отверстий в водонепроницаемых переборках и в наружной обшивке ниже предельной осадки;
Водоотливных систем на пассажирских судах;
Документации по остойчивости для пассажирских и грузовых судов, а также планов обеспечения безопасности при поступлении воды для машин и электрических установок;
Противопожарной защиты, обнаружения и тушения пожаров на пассажирских и грузовых судах, а также общих мероприятий по борьбе с пожарами;
Оборудования пассажирских и грузовых судов спасательными средствами;
Оборудования судов телеграфными и радиотелефонными установками.
§ 6. Соотношения главных размерений и коэффициенты, характеризующие форму судового корпуса
Кроме приведенных ранее общих сведений о форме обводов диаметральной плоскости, конструктивной ватерлинии и мидель-шпангоута, для более полной характеристики формы судовых корпусов и представления о зависящих от нее мореходных и эксплуатационных качествах судов необходимо знать следующие числовые соотношения главных размерений судна:1) отношение L/B, влияющее на ходкость судна;
2) отношение В/Г, влияющее на остойчивость судна, его ходкость и качку. Увеличение относительной ширины улучшает остойчивость судна, но качка при этом становится более резкой и сопротивление воды движению судна возрастает;
3) отношение Н/Т, влияющее на непотопляемость судна. Увеличение относительной высоты борта улучшает непотопляемость судна;
4) отношение L/Т, влияющее на поворотливость судна. Увеличение относительной длины судна ухудшает его поворотливость;
5) отношение L/Н, связанное с характеристикой общей продольной прочности судна (по Правилам Регистра СССР L/H должно быть в пределах от 9 до 14).
Наконец, судить о форме подводной части корпуса судна позволяют безразмерные коэффициенты полноты, полученные путем сравнения основных площадей и объемов корпуса с соответствующими площадями и объемами простейших геометрических фигур и тел, построенных на его главных размерениях.
Такими основными коэффициентами полноты подводной части корпуса судна являются:
А) коэффициент полноты конструктивной (грузовой) ватерлинии а - отношение площади ватерлинии 5 к площади описанного прямоугольника, построенного по расчетной длине L и ширине корпуса В (рис. 8, а)
б) коэффициент полноты мидель-шпангоута в -отношение
площади погруженной части мидель-шпангоута w к площади описанного прямоугольника, построенного по расчетной ширине В и
осадке корпуса Т (рис. 8, б)
Рис. 8. Коэффициенты полноты подводной части корпуса судна: а - ватерлинии;
б - мидель-шпангоута; в -
водоизмещения.
в) коэффициент полноты водоизмещения В - отношение объема подводной части корпуса V к объему описанного параллелепипеда, построенного на расчетной длине L, ширине В и осадке корпуса Т (рис. 8, в)
Кроме трех приведенных основных и независимых коэффициентов а В и б, применяют два коэффициента ф и y), являющихся производными от первых и связанных с ними следующими соотношениями:
Г) коэффициент продольной полноты ф - отношение объема подводной части судна V к объему призмы с основанием, равным площади погруженной части мидель-шпагноута w, и высотой, равной длине корпуса L,
Подставляя вместо о и V их значения, после упрощения получим зависимость этого коэффициента общей полноты и полноты мидель-шпангоута
Коэффициент ф выражает распределение по длине корпуса объема его погруженной части, оказывающего влияние на сопротивление воды движению судна;
Д) коэффициент вертикальной полноты y - отношение объема подводной части корпуса V к объему призмы, основание которой равно площади конструктивной (грузовой) ватерлинии судна S, а высота- осадке корпуса Т
К главным размерениям судна относятся: длина (L), ширина (В), высота борта (Н или D), осадка (Т или d)
Длина судна (L). Различают длину:
По конструктивной ВЛ /Lквл/ - расстояние (в плоскости КВЛ) меж-ду точками пересечения её с форштевнем и ахтерштевнем;
Между перпендикулярами (Lпп) – расстояние в пл.КВЛ между носовым и кормовым перпендикулярами; носовой перпендикуляр проходит через крайнюю носовую точку КВЛ, кормовой – через ось баллера руля;
Наибольшую / Lнб/ - расстояние между крайними точками носо-вой и кормовой оконечностями;
Габаритную /Lгб/ - наибольшая длина плюс выступающие части.
Ширина судна В. Различают ширину:
По КВЛ /ВКВЛ/ - расстояние в пл.КВЛ в наиболее широкой части корпуса между точками пересечения её с внутренней поверхно- стью обшивки корпуса;
На миделе /Вмд/ - то же, что и Вквл, но в плоскости мидель-шпан- гоута;
Наибольшую /Внб/ - расстояние в наиболее широкой части кор- пуса между крайними его точками без учёта выступающих частей
Габаритную /Вгб/ - Внб с учётом выступающих частей.
Осадка судна /d, Т/ - расстояние в плоскости мидель-шпангоута между основной пл. (ОП) и КВЛ при расчётной ВЛ.
Посадка судна – средняя осадка, дифферент (разница осадок но-сом и кормой), крен (угол крена). Контроль за посадкой судна при эксплуатации осуществляется по маркам углубления, которые на-носят арабскими цифрами на обоих бортах на форштевне, в райо- не миделя, ахтерштевне на расстоянии 10 см друг от друга (в де-циметрах).
Высота борта /D,Н/ - расстояние по вертикали в плоскости миделя у борта от внутренней кромки вертикального киля до верхней кромки бимса верхней палубы.
Высота надводного борта F = D – d или Н – Т
Соотношения главных размерений
(L/В, В/Т, Н/Т, L/Н, В/Н служат первичной характеристикой формы корпуса судна, а также они влияют на мореходные качества судна.
КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛНОТЫ подводной части корпуса судна также служат характеристикой формы корпуса и кроме того для приближённых расчётов главных размерений судна.
S/LB – коэффициент полноты площади КВЛ
= /ВТ - коэффициент полноты площади мидель-шпангоута
V/ LBT – коэффициент общей полноты
V/ L - коэффициент продольной полноты
V/ST - коэффициент вертикальной полноты
Таблица соотношений главных размерений и коэффициентов по- лноты приведена в Ф на стр.62 табл.6